(57)【要約】  アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止に係る制御を実施するＩＩＳシステム２は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構１８を有したＶＶＴ機構６を備える内燃機関に適用されている。こうしたＩＩＳシステム２を、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、上記機関運転の間欠停止を禁止するように構成することで、ＶＶＴ機構６のフェールの発生に応じて内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避するようにした。
2012026010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にて前記バルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置において、
前記バルブタイミング可変機構のフェールの発生時に前記間欠停止を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にて前記バルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置において、
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されてしまうように前記バルブタイミング可変機構のフェールが発生したときに、前記間欠停止を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、前記間欠停止の禁止を行わない
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて前記間欠停止を禁止するか否かを選択する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて前記間欠停止を禁止するか否かを選択する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、そのフェールが前記中間ロック機構の解除不良である場合には、前記間欠停止の禁止を行わない
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載に記載の内燃機関の制御装置において、
前記禁止手段は、前記フェールの発生時に、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、前記間欠停止の禁止を行わない
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記判定値には、前記間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度がその値として設定されてなる
請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記禁止手段は、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、前記間欠停止の禁止を実施する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載等の内燃機関に適用される機構として、機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構が知られている。そしてバルブタイミング可変機構の一種として、油圧により動作する油圧式バルブタイミング可変機構が実用化されている。【０００３】
油圧式バルブタイミング可変機構は、機関回転により駆動される油圧ポンプから供給される油圧をオイルコントロールバルブにて調節することで動作されるようになっている。そのため、オイルポンプが稼動し始めたばかりの機関始動時には、油圧バルブタイミング可変機構はバルブタイミングを保持できるだけの十分な油圧の供給を受けられないことがある。そこで、油圧式バルブタイミング可変機構の多くには、油圧を用いずにバルブタイミングを機械的にロックするロック機構が設置されている。【０００４】
吸気バルブ用のバルブタイミング可変機構では通常、ロック機構によるバルブタイミングのロックは最遅角位置にてなされるようになっている。一方、近年には、吸気バルブのバルブタイミングを大幅に遅角して吸気バルブを遅閉じとすることで、アトキンソンサイクルを実現するバルブタイミング可変機構も提案されている。バルブタイミングの可変範囲を遅角側に広げた、こうしたバルブタイミング可変機構では、最遅角位置では、十分な圧縮比が得られず、内燃機関の始動性を確保できなくなっている。そこでそうしたバルブタイミング可変機構では、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を設置し、そうした中間ロック位置に機関始動時のバルブタイミングを設定するようにしている。【０００５】
一方、近年には、信号待ちなどの停車時に内燃機関を自動停止するアイドルストップ制御を行う車両が実用化されている。またハイブリッド車両では、内燃機関の燃費効率が低い運転領域では、内燃機関を停止してモーターによる走行を行うようにしている。そのため、これらの車両に搭載される内燃機関は、車両走行中に機関運転が間欠停止されるようになっている。【０００６】
そして従来、特許文献１には、バルブタイミング可変機構を備えるハイブリッド車両において、内燃機関の間欠停止時には、バルブタイミングを最遅角位置とすることが開示されている。また特許文献２には、中間ロック機構付きのバルブタイミング可変機構を備える内燃機関において、間欠停止時には、バルブタイミングを中間ロック位置よりも遅角し、イグニッションオフによる通常の機関停止時には、バルブタイミングを中間ロック位置とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２１３３８３号公報
【特許文献２】特開２００７−０６４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、内燃機関の運転中には、バルブタイミング可変機構の構成要素である可動部材の固着やオイルコントロールバルブから延びる制御線の断線といったバルブタイミング可変機構のフェール（故障）が発生することがある。こうしたフェールが発生すると、バルブタイミングを意図したように制御することができなくなり、間欠停止後の内燃機関の再始動時のバルブタイミングが機関始動に不適切なバルブタイミングとなってしまうことがある。そしてその結果、間欠停止後に内燃機関を再始動させることができなくなってしまう虞がある。【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に応じて内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置をその前提としている。そして上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る内燃機関の制御装置は、バルブタイミング可変機構のフェールの発生時に間欠停止を禁止する禁止手段を備えるようにしている。【００１１】
バルブタイミング可変機構にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本発明の第１の態様では、バルブタイミング可変機構のフェールの発生時には、機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。【００１２】
本発明の第２の態様は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置との間の中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置をその前提としている。そして上記目的を達成するため、本発明の第２の態様では、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にバルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されてしまうようにバルブタイミング可変機構のフェールが発生したときに、間欠停止を禁止する禁止手段を備えるようにしている。【００１３】
上記のようなフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまい、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本発明の第２の態様では、そうしたフェールの発生時には、機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。【００１４】
バルブタイミング可変機構のフェールの発生時にも、状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。そこで、フェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。【００１５】
バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、フェールの種類によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば中間ロック機構が作動したまま解除不能になったときには、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、フェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。【００１６】
バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。【００１７】
バルブタイミング可変機構にフェールが発生しても、そのフェールが中間ロック機構の解除不良であれば、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、フェールの発生時に、そのフェールが中間ロック機構の解除不良である場合には、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。【００１８】
機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、フェールの発生時に、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、間欠停止の禁止を行わないように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。なお、このときの判定値には、間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度をその値として設定することができる。【００１９】
バルブタイミング可変機構のフェールが発生しても、機関始動後に十分な時間が経過し、内燃機関が十分暖機されれば、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、間欠停止の禁止を実施するように上記禁止手段を構成してもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施形態に採用されるバルブタイミング可変機構のカバーを取った状態の正面構造を示す正面図。
【図３】同実施形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の第４実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の第５実施形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。本発明の制御装置は、信号待ちなどの停車時に内燃機関を自動停止する、いわゆるアイドルストップ制御を行うものとなっている。なお、本実施の形態では、こうしたアイドルストップ制御によって、車両の運転中に内燃機関が間欠停止されるようになっている。
【００２２】
図１は、本実施の形態の全体構成を示している。同図に示すように、本実施の形態の内燃機関の制御装置は、機関制御を司るエンジンコントロールコンピューター１と、アイドルストップ制御を司るＩＩＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｉｄｌｉｎｇ  Ｓｔｏｐ）システム２とを備えている。
【００２３】
エンジンコントロールコンピューター１には、機関出力軸であるクランクシャフトの回転位相を検出するクランクポジションセンサー３、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサー４、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサー２０、機関冷却水温の温度を検出する水温センサー５などの検出信号が入力されている。そしてエンジンコントロールコンピューター１は、機関制御やスロットル制御を実施する。またエンジンコントロールコンピューター１は、機関制御の一環として、吸気バルブ２０のバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構６（以下、ＶＶＴ機構６と記載する）の制御を実施する。
【００２４】
一方、ＩＩＳシステム２には、車輪の回転速度を検出する車輪速センサー７、車体に作用する加速度を検出するＧセンサー８、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサー９などの検出信号が入力されている。そしてＩＩＳシステム２は、これらセンサーの検出結果からアイドルストップ実行条件成立の可否を判定し、実行条件の成立に応じてエンジンコントロールコンピューター１に機関停止要求を出力する。
【００２５】
図２は、本実施の形態に採用されるＶＶＴ機構６の構成を示している。このＶＶＴ機構６は、吸気バルブ２０のバルブタイミングを可変とするものとなっている。なお同図２には、カバーを取り外した状態のＶＶＴ機構６の正面構造が示されている。同図に示すように、ＶＶＴ機構６は、ベーンローター１０、ハウジング１１の２つの回転体を備えている。
【００２６】
ベーンローター１０は、略円筒形状のローター本体１２と、そのローター本体１２の外周から径方向に突出する複数（同図のものでは３つ）のベーン１３とを有して構成されている。こうしたベーンローター１０は、内燃機関のカムシャフト２１の先端に一体回転可能に固定されている。
【００２７】
一方、ハウジング１１は、略円環形状に形成されるとともに、その内周にベーン１３を収容する、ベーン１３と同数の凹部１４を備えて構成されている。凹部１４の内部は、これに収容されたベーン１３によって２つの油室に区画されている。このうち、ベーン１３に対してカムシャフト２１の回転方向側に形成された油室は、ハウジング１１に対してベーンローター１０をカムシャフト２１の反回転方向に相対回動させるための油圧が導入される遅角油室１５となっている。またベーン１３に対してカムシャフト２１の反回転方向側に形成された油室は、ハウジング１１に対してベーンローター１０をカムシャフト２１の回転方向に相対回動させるための油圧が導入される進角油室１６となっている。なお、こうしたハウジング１１は、カムスプロケット１７に一体回転可能に固定されるとともに、ベーンローター１０に対して同一の軸心を有して相対回動可能とされている。
【００２８】
こうした可変動弁機構では、遅角油室１５に加圧油を導入するとともに、進角油室１６から加圧油を排出すると、ベーン１３両側の油圧差によってハウジング１１に対してベーンローター１０がカムシャフト２１の回転方向に相対回動されるようになる。これにより、ベーンローター１０に一体回転可能に固定されたカムシャフト２１の回転位相が遅らされるようになり、カムシャフト２１に設けられたカムによって開閉駆動される吸気バルブ２０のバルブタイミングが遅角されるようになる。
【００２９】
一方、進角油室１６に加圧油を導入するとともに、遅角油室１５から加圧油を排出すると、ベーン１３両側の油圧差により、ベーンローター１０がハウジング１１に対してカムシャフト２１の回転方向に相対回動されるようになる。これにより、ベーンローター１０に一体回転可能に固定されたカムシャフト２１の回転位相が進められるようになり、カムシャフト２１に設けられたカムによって開閉駆動される吸気バルブ２０のバルブタイミングが進角されるようになる。
【００３０】
こうした可変動弁機構のベーン１３のうちの２つには、中間ロック機構１８が配設されている。これらの中間ロック機構１８は、その作動に応じて、ベーンローター１０とハウジング１１とを、一体回転するように機械的にロックするものとなっている。なお、この可変動弁機構では、最遅角位置と最進角位置との中間に位置する中間ロック位置にて、中間ロック機構１８によるベーンローター１０とハウジング１１とのロックがなされるようになっている。ちなみに、最遅角位置とは、ハウジング１１に対して最もカムシャフト２１の反回転方向側に相対回動されたときのベーンローター１０の動作位置を指し、最進角位置とは、最もカムシャフト２１の回転方向側に相対回転されたときのベーンローター１０の動作位置を指している。
【００３１】
なお、こうしたＶＶＴ機構６におけるベーンローター１０の動作位置は、バルブタイミングセンサー１９（図１参照）により検出されるようになっている。こうしたバルブタイミングセンサー１９の検出信号は、エンジンコントロールコンピューター１に入力されている。
【００３２】
以上のように構成された内燃機関の制御装置においてエンジンコントロールコンピューター１は、機関運転中に、ＶＶＴ機構６のフェール（故障）の発生の有無を監視するようにしている。こうしたフェールの監視は、図３に示すような、フェール判定ルーチンの処理を通じて行われる。なお、こうしたフェール判定ルーチンの処理は、機関運転中にエンジンコントロールコンピューター１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００３３】
さて、フェール判定ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、バルブタイミングの目標値と実値との差が規定の判定値αよりも大きい状態にあるか否かが判定される。ここで目標値と実値との差が判定値α以下であれば（Ｓ１００：ＮＯ）、ステップＳ１０１において、カウンターＣの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、ここで値がクリアされるカウンターＣの値は、目標値と実値との差が判定値αを超えた状態の継続時間を示すものとなっている。
【００３４】
一方、目標値と実値との差が判定値αを超えていれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に処理が進められる。ステップＳ１０２に処理が進められると、そのステップＳ１０２において、上記カウンターＣの値がインクリメントされ、続くステップＳ１０３においてそのカウンターＣの値が規定のフェール判定値β以上であるか否かが判定される。ここでカウンターＣの値がフェール判定値β未満であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、カウンターＣの値がフェール判定値β以上であれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０４に進められ、そのステップＳ１０４においてフェール判定を行った後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００３５】
なお、エンジンコントロールコンピューター１は、フェール判定がなされると、ＶＶＴ機構６にフェールが発生した旨を通知するＶＶＴフェール信号をＩＩＳシステム２に送信するようにしている。そしてＩＩＳシステム２は、そうしたＶＶＴフェール信号の受信に応じて、アイドルストップを禁止するようにしている。
【００３６】
図４は、そうしたアイドルストップの禁止に係る間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００３７】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ２００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ２００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ステップＳ２０１に処理が進められ、そのステップＳ２０１において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００３８】
なお、こうした本実施の形態では、ＩＩＳシステム２が禁止手段（禁止部）に相当する構成となっている。
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
【００３９】
（１）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時にアイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するようにしている。ＶＶＴ機構６にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。そのため、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図５を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態及び後述の各実施の形態において、前出の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
ＶＶＴ機構６にフェールが発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまうことがあり、そうした場合には、十分な圧縮比が得られなくなって、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。そこで本実施の形態では、エンジンコントロールコンピューター１は、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にＶＶＴ機構６の動作範囲が制限されてしまうようなＶＶＴ機構６のフェールの発生の有無を監視するようにしている。そしてエンジンコントロールコンピューター１は、そうしたフェールの発生時にＩＩＳシステム２にＶＶＴフェール信号を送信し、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止させるようにしている。
【００４２】
図５は、こうした本実施の形態に採用されるフェール判定ルーチンの処理手順を示している。なお、こうしたフェール判定ルーチンの処理も、機関運転中にエンジンコントロールコンピューター１によって、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００４３】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ３００において、バルブタイミングの目標値と実値との差が規定の判定値αよりも大きい状態にあるか否かが判定される。ここで目標値と実値との差が判定値α以下であれば（Ｓ３００：ＮＯ）、ステップＳ３０１において、カウンターＣの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００４４】
一方、目標値と実値との差が判定値αを超えていれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２に処理が進められる。ステップＳ３０２に処理が進められると、そのステップＳ３０２において、上記カウンターＣの値がインクリメントされ、続くステップＳ３０３においてそのカウンターＣの値が規定のフェール判定値β以上であるか否かが判定される。ここでカウンターＣの値がフェール判定値β未満であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００４５】
一方、本実施の形態では、カウンターＣの値がフェール判定値β以上であれば（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０４に進められ、そのステップＳ３０４において現在のバルブタイミング、すなわちベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも遅角側にあるか否かが判定される。ここでベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも進角側にあれば（Ｓ３０４：ＮＯ）、フェール判定は行われず、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。そして本実施の形態では、ベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置よりも遅角側にあるときに限り（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０５に進められ、そのステップＳ３０５において、フェール判定が行われる。フェール判定が行われると、エンジンコントロールコンピューター１からＩＩＳシステム２にＶＶＴフェール信号が送信され、その受信に応じてアイドルストップによる機関運転の間欠停止が禁止されるようになる。
【００４６】
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（２）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にＶＶＴ機構６の動作範囲が制限されてしまうようにＶＶＴ機構６のフェールが発生したときに、間欠停止を禁止するようにしている。そのため、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを好適に回避することができるようになる。
【００４７】
（第３の実施の形態）
続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第３の実施の形態を、図６を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェール発生時にそのフェールの種類の特定を行うようにしている。フェールの種類の特定は、フェール発生時のベーンローター１０の動作位置（バルブタイミング）やフェール発生に至るまでのバルブタイミングの推移などに基づき行われる。例えばベーンローター１０の動作位置が中間ロック位置から一切動かないときには、そのときのフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であると認定されるようになっている。なおエンジンコントロールコンピューター１は、フェールの種類を特定すると、ＶＶＴフェール信号と共に、フェールの種類を示す信号を併せＩＩＳシステム２に送信するようにしている。
【００４８】
そして本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、そのときのフェールの種類に応じてアイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、ＩＩＳシステム２は、フェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であれば、間欠停止を禁止せず、フェールの種類がそれ以外であれば、間欠停止を禁止するようにしている。このように本実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。
【００４９】
図６は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００５０】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ４００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ４００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１に処理が進められる。
【００５１】
ステップＳ４０１に処理が進められると、そのステップＳ４０１において、今回のＶＶＴ機構６のフェールが、中間ロック機構１８の解除不良であるか否かが判定される。ここでＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良以外であれば（Ｓ４０１：ＮＯ）、ステップＳ４０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であれば（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００５２】
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（３）本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、そのフェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。より具体的には、ＩＩＳシステム２は、フェールの発生時に、そのフェールが中間ロック機構１８の解除不良である場合には、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。そのため、本実施の形態では、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第４の実施の形態を、図７を併せ参照して詳細に説明する。
【００５４】
ＶＶＴ機構６のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、機関潤滑用のオイルの温度も高く、内燃機関の回転抵抗が小さいため、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。
【００５５】
そこで本実施の形態では、フェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、本実施の形態のＩＩＳシステム２は、機関温度の指標値として機関冷却水温を参照するとともに、機関冷却水温が規定の判定値γよりも高ければ、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止しないようにしている。このように本実施の形態でも、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関再始動性が確保されているのであれば、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を行わないようにしている。なお、ここでの判定値γには、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の実施が許可される機関冷却水温の最低値よりも高い温度がその値として設定されている。
【００５６】
図７は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００５７】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ５００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ５００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ５００：ＹＥＳ）、処理がステップＳ５０１に進められる。
【００５８】
ステップＳ５０１に処理が進められると、そのステップＳ５０１において、機関冷却水温が上記判定値γよりも高いか否かが判定される。ここで機関冷却水温が判定値γ以下あれば（Ｓ５０１：ＮＯ）、ステップＳ５０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、機関冷却水温が判定値γよりも高ければ（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００５９】
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（４）バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。その点、本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、そのときの機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かを選択するようにしている。具体的には、ＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時に、機関冷却水温が判定値γよりも高ければ、間欠停止の禁止を行わないようにしている。そのため、本実施の形態の内燃機関の制御装置では、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【００６０】
（第５の実施の形態）
続いて本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第５の実施の形態を、図８を併せ参照して詳細に説明する。
【００６１】
上述したように機関温度がある程度に上昇しているのであれば、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時にも、内燃機関の始動性を確保することができる。一方、機関温度は、機関始動後の経過時間からある程度に推測することができる。そこで、本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、機関始動後の経過時間が規定の時間εとなれば、ＶＶＴ機構６のフェール時にも始動性を確保できるまでに、機関温度が上昇したと判断するようにしている。そして本実施の形態のＩＩＳシステム２は、ＶＶＴ機構６のフェールの発生時には、機関始動後の経過時間が規定の時間εとなるまで、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止を実施するようにしている。
【００６２】
図８は、こうした本実施の形態に採用される間欠停止禁止制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＩＩＳシステム２によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００６３】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ６００において、ＶＶＴフェール信号が受信されているか否かが判定される。ここでＶＶＴフェール信号が受信されていなければ（Ｓ６００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ＶＶＴフェール信号が受信されていれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、処理がステップＳ６０１に進められる。
【００６４】
ステップＳ６０１に処理が進められると、そのステップＳ６０１において、機関始動後の経過時間が規定の時間ε以上となっているか否かが判定される。ここで機関始動後の経過時間が「ε」未満であれば（Ｓ６０１：ＮＯ）、ステップＳ６０２において、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止が禁止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、機関始動後の経過時間が「ε」以上であれば（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、フェールの発生にも拘らず、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の禁止がなされることなく、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了されるようになる。
【００６５】
以上説明した本実施の形態の内燃機関の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（５）ＶＶＴ機構６のフェールが発生しても、機関始動後に十分な時間が経過し、内燃機関が十分暖機されれば、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで本実施の形態では、ＩＩＳシステム２は、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止の、ＶＶＴ機構６のフェールに応じた禁止を実施するようにしている。そのため、本実施の形態によれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【００６６】
以上説明した各実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
・第３の実施の形態では、ＶＶＴ機構６のフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であるときには、機関運転の間欠停止を禁止しないようにしていたが、それ以外にも、始動性を確保可能なフェールがあれば、そうしたフェールのときにも、間欠停止を禁止しないようにしても良い。
【００６７】
・第４の実施の形態では、機関温度の指標値として機関冷却水温を用いるようにしていたが、機関潤滑用のオイルの温度をその指標値として用い、アイドルストップ制御による機関運転の間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにすることもできる。
【００６８】
・第４の実施の形態では、機関温度が高いときには、ＶＶＴ機構６のフェールが発生しても機関運転の間欠停止を禁止しないようにしていたが、それ以外にも、始動性を確保可能な機関運転状況があれば、そうしたときにも、間欠停止を禁止しないようにしても良い。
【００６９】
・第３の実施の形態では、フェールの種類に応じて間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにしていた。また第４の実施の形態では、機関運転状況に応じて間欠停止を禁止するか否かの選択を行うようにしていた。これらフェールの種類に応じた間欠停止禁止の可否の選択と、機関運転状況に応じた間欠停止禁止の可否の選択との双方を行うようにＩＩＳシステム２を構成することもできる。こうした場合には、ＶＶＴ機構６のフェール時において、例えばそのフェールの種類が中間ロック機構１８の解除不良であるときと、機関温度が高いときとの双方において、機関運転の間欠停止の禁止がなされないようになる。
【００７０】
・上記実施の形態では、フェールの判定に応じてフェール信号を出力し、そのフェール信号を受信することによって機関運転の間欠停止を禁止するようにしていた。これに対して、正常時に正常信号を出力するとともにその正常信号の受信に応じて機関運転の間欠停止を許可し、フェール時に正常信号を出力しないようにするとともに同正常信号の入力がないことに基づいて間欠停止を許可しないようにすることでも、同様の制御を行うことができる。
【００７１】
・上記実施の形態では、アイドルストップ制御により機関運転の間欠停止を行う場合を説明したが、ハイブリッド車両においては、モーター走行に応じて内燃機関が間欠停止されることがある。こうしたハイブリッド車両における機関運転の間欠停止を対象として、上記実施形態における間欠停止の禁止に係る処理を適用することもできる。そしてそうした場合にも、中間ロック機構１８付きのＶＶＴ機構６のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
【符号の説明】
【００７２】
１…エンジンコントロールコンピューター、２…ＩＩＳシステム（禁止手段）、３…クランクポジションセンサー、４…シフトポジションセンサー、５…水温センサー、６…ＶＶＴ機構、７…車輪速センサー、８…Ｇセンサー、９…ブレーキセンサー、１０…ベーンローター、１１…ハウジング、１２…ローター本体、１３…ベーン、１４…凹部、１５…遅角油室、１６…進角油室、１７…カムスプロケット、１８…中間ロック機構、１９…バルブタイミングセンサー、２０…アクセルセンサー。
【図１】
2012026010.tif 000003
【図２】
2012026010.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012026010.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012026010.tif 000008
【図７】
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【図８】
2012026010.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置とを除く中間ロック位置にて前記バルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置において、
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときには、前記間欠停止を行わない
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときにも、機関再始動性が確保されているのであれば、前記間欠停止を行う
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときにも、その動作範囲の制限の要因となったフェールの種類によっては、前記間欠停止を行う
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときにも、そのときの機関運転状況によっては、前記間欠停止を行う
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときにも、その動作範囲の制限が前記中間ロック機構の解除不良によるものであるときには、前記間欠停止を行う
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記中間ロック位置よりも遅角側の範囲に前記バルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときにも、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、前記間欠停止を行う
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記判定値には、前記間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度がその値として設定される
請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記動作範囲の制限に応じて前記間欠停止を行わないようにしたときには、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、前記間欠停止を行わないままとしておく
請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第１の態様は、機関バルブのバルブタイミングを可変するとともに、最遅角位置と最進角位置とを除く中間ロック位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構を有したバルブタイミング可変機構を備える内燃機関に適用され、同機関の運転を間欠停止する制御装置をその前提としている。そして上記目的を達成するため、本発明の第１の態様では、中間ロック位置よりも遅角側の範囲にバルブタイミング可変機構の動作範囲が制限されたときには、間欠停止を行わないようにしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記のようなバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限が発生すると、間欠停止後の内燃機関の再始動時にバルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となってしまい、内燃機関の再始動が困難となってしまうことがある。その点、本発明の第１の態様では、そうした動作範囲の制限の発生時には、機関運転の間欠停止が行われないようになる。そのため、中間ロック機構付きバルブタイミング可変機構のフェールの発生に起因して内燃機関が間欠停止後に再始動できなくなることを回避することができるようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限の発生時にも、状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。そこで、上記のような動作範囲の制限の発生時にも、機関再始動性が確保されているのであれば、間欠停止を行うようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限の発生時において、その動作範囲の制限の要因となったフェールの種類によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば中間ロック機構が作動したまま解除不能になったときには、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、上記のような動作範囲の制限の発生時にも、その要因となったフェールの種類によっては、間欠停止を行うようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
バルブタイミング可変機構のフェールの発生時において、そのときの機関運転状況によっては、内燃機関の始動性を確保できることがある。例えば機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限の発生時にも、そのときの機関運転状況によっては、間欠停止を行うようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限が発生しても、その動作範囲の制限が中間ロック機構の解除不良によるものであれば、バルブタイミングは中間ロック位置に位置するため、内燃機関の始動性は維持できる。そこで、上記のような動作範囲の制限の発生時にも、その動作範囲の制限が中間ロック機構の解除不良によるものである場合には、間欠停止を行うようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
機関温度が十分に高ければ、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限の発生時にも、機関温度が規定の判定値よりも高ければ、間欠停止を行うようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。なお、このときの判定値には、間欠停止の実施が許可される機関温度の最低値よりも高い温度をその値として設定することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
中間ロック位置よりも遅角側の範囲におけるバルブタイミング可変機構の動作範囲の制限が発生しても、機関始動後に十分な時間が経過し、内燃機関が十分暖機されれば、バルブタイミングが中間ロック位置よりも遅角側となっていても、内燃機関の始動性を確保することができる。そこで、上記のような動作範囲の制限に応じて内燃機関の間欠停止を行わないようにしたときには、機関始動後の経過時間が規定の時間となるまで、間欠停止を行わないままとするようにしてもよい。このようにすれば、機関運転の間欠停止が不必要に禁止されないようになって、間欠停止の実施による燃費の向上効果を維持することができるようになる。
【国際調査報告】
2012026010.tif 000011
2012026010.tif 000012